Особенностью данной схемы является прямое подключение аккумулятора к солнечной батарее. В период зарядки устройство отключается, позволяя солнечной батарее отдавать весь ток аккумулятору. И только при достижении напряжения на аккумуляторе 13,5 Вольта начинается ограничение выходного напряжения солнечной батареи. При заряженном аккумуляторе и ярком солнце напряжение может увеличится до 13,8 Вольта. Заряд аккумулятора производится в буферном режиме. Буферный режим заряда значительно увеличивает срок службы АКБ.
SZ1, SZ2 - две солнечные панели марки Delta SM 30-12 P, составляющие солнечную батарею. Одна солнечная панель в ясную погоду обеспечивает достаточный зарядный ток для данного аккумулятора. Однако в пасмурную погоду и под нагрузкой одной панели становится недостаточно. В этих случаях через разъем XT параллельно ей включается вторая.
Bat1 - тяговый гелевый аккумулятор марки Chilwee 6-DZF-22 BG. Напряжение заряда в буферном режиме для данного типа аккумулятора составляет 13,5 - 13,8 Вольт. Такое напряжение обеспечивает диодный шунт, работающий совместно со стабилитроном и усилительным транзистором.
VD2 - VD15 - диоды марки КД 202 (с любым буквенным индексом). Выполняют роль шунта для солнечных батарей. Количество диодов подбирается таким, чтобы общее падение напряжения на них при солнце, находящемся в зените, было в пределах 12 Вольт. При превышении этого напряжения пара стабилитрон-транзистор перестают регулировать напряжение. При более низком напряжении значительно возрастает нагрев транзистора. Каждый диод имеет радиатор охлаждения площадью 50 см2.
VD1 - стабилитрон марки Д 814Д. Стабилитрон подбирается таким образом, чтобы он начинал открываться при достижении напряжения на аккумуляторе 13,5 Вольта. При подборе стабилитрона необходимо учитывать, что падение напряжения база - эмиттер составного транзистора КТ 829А, с которым он работает в паре, может достигать 1,4 Вольта.
R1 - резистор ОМЛТ-2 на 750 Ом мощностью 2 Вт. Номинал резистора подбирается по максимально допустимому току стабилитрона Д 814Д.
VT1 - составной транзистор марки КТ 829А. Является усилителем тока стабилитрона Д 814Д. Установлен на радиатор площадью 250 см2.
VD16 - диод марки КД 2998Г с барьером Шоттки. Имеет минимальные потери. Служит для предотвращения разряда аккумулятора на солнечную батарею в темное время суток. Установлен на радиатор площадью 50 см2.
S1, S2 - спаренный выключатель любого типа. Используется для выключения зарядного устройства в ночное время, а также при необходимости подачи на DC преобразователь повышенного напряжения от солнечной батареи.
В качестве ампервольтметра применен автомобильный тестер неизвестной марки, приобретенный здесь: www.ozon.ru/product/multitester-voltmetr-ampermetr-tsifrovoy-v-korpuse-415026864/?sh=rNKP6xtVbg. Тонкие красный и желтый провода подключены к точке пересечения диода VD16 и выключателя S2. Толстый красный провод подключен к минусу аккумулятора. Толстый и тонкий черные провода подключены к точке пересечения эмиттера транзистора и минуса солнечной батареи.
Для питания потребителей постоянного тока, значение напряжения которых отличается от 12 Вольт, используется DC преобразователь. DC преобразователь подключается к разъемам ХТ1, ХТ3. При необходимости ночной работы DC преобразователь подключается к разъемам ХТ2, ХТ3.
Для питания потребителей переменного тока используется преобразователь напряжения 12/220 Вольт Digma DCI-600.
Установка используется для аварийного кратковременного питания маломощных бытовых потребителей: циркуляционных насосов, телевизоров, холодильников, зарядных устройств, компьютеров, светодиодных лампочек. Также применяется подключение электродрели, электролобзика, болгарки, мощность которых не превышает 600 - 800 Ватт.
Видео: "Солнечная батарея с прямым подключением к аккумулятору"
Примечание:
1) в качестве нагрузки вместо диодов VD2 - VD15 может быть использован элемент Пельтье. В этом случае он применяется как охлаждающий элемент для транзистора VT1.
2) при наличии солнечных панелей достаточной мощности на базе данной схемы можно дополнительно организовать получение горячей воды. Вместо цепочки диодов VD2 - VD15 подключается ТЭН на 12 Вольт, вместо транзистора VT1 твердотельное реле постоянного тока. К управляющим выводам реле подключается стабилитрон, коммутирующие выводы реле управляют ТЭНом.